Файл: Реферат по дисциплине Метрология, стандартизация и сертификация на тему Виды и методы измерений.docx

5)     В зависимости от совокупности измеряемых параметров изделия различают поэлементный и комплексный методы измерения.

Поэлементныйметод характеризуется измерением каждого параметра изделия в отдельности (например, эксцентриситета, овальности, огранки цилиндрического вала).

Комплексный метод характеризуется измерением суммарного пока­зателя качества (а не физической величины), на который оказывают влияние отдельные его составляющие (например, измерение радиального биения цилиндрической детали, на которое влияют эксцентриситет, овальность и др.).[3]

 

2.2 Методы измерений

Метод измерений – прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализо­ванным принципом измерений. Можно выделить следующие методы из­мерений.

По способу получения значения измеряемых величин различают два основных метода измерений.

Метод непосредственной оценки– метод измерения, при котором значение величины определяют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия.

Метод сравнения с мерой– метод измерения, при котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.

Разновидности метода сравнения:

• 
   метод противопоставления, при котором измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор сравнения;
  
• 
   дифференциальный метод, при котором измеряемую величину срав­нивают с известной величиной, воспроизводимой мерой;
  
• 
   нулевой метод, при котором результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводят до нуля (например, измерение электрического сопротивления по схеме моста с полным его уравнове­шиванием);
  
• 
   метод совпадений, при котором разность между измеряемой величи­ной и величиной, воспроизводимой мерой, определяют, используя совпа­дения отметок шкал или периодических сигналов (например, считывание размера по основной и нониусной шкалам штангенциркуля).
  

При измерении линейных величин независимо от рассмотренных методов различают контактный и бесконтактный методы измерений.

В зависимости от измерительных средств, используемых в процессе измерения, различают:

• 
   инструментальный метод;
  
• 
   экспертный метод, который основан на использовании данных не­скольких специалистов (например, в квалиметрии, спорте, искусстве, медицине);
  
• 
   эвристические методы, которые основаны на интуиции. Широко ис­пользуется способ попарного сопоставления, когда измеряемые величины сравниваются между собой попарно, а затем производится ранжирование на основании результатов этого сравнения;
  
• 
   органолептические методы оценки, которые основаны на использо­вании органов чувств человека (осязания, обоняния, зрения, слуха, вкуса). Например, оценка шероховатости поверхности по образцу зрительно или на ощупь. [3]
  

---

2.3 Закономерности формирования результата измерения

Основными характеристиками качества результата измерения являются точность и достоверность, т.е. степень доверия, которого он заслуживает. Точность измерений отражает близость их результатов истинному значению измеряемой̆ величины.

Погрешности (неточности) являются следствием многих причин, например, несовершенства методов и средств измерений, недостаточного качества проведения и обработки результатов измерений операторами, воздействия постоянных и переменных внешних факторов.

Для уменьшения погрешностей̆ необходимо устранять или уменьшать влияние каждоӗ из причин их появления.

Современные дорогостоящие СИ позволяют производить измерения с достаточно высокой̆ точностью результатов, т.е. сводить погрешности до минимума. Основными характеристиками качества результата измерения являются точность и достоверность, т.е. степень доверия, которого он заслуживает. Точность измерений отражает близость их результатов истинному значению измеряемой̆ величины.

Погрешности (неточности) являются следствием многих причин, например, несовершенства методов и средств измерений, недостаточного качества проведения и обработки результатов измерений операторами, воздействия постоянных и переменных внешних факторов.

Для уменьшения погрешностей̆ необходимо устранять или уменьшать влияние каждой̆ из причин их появления.[1]

3 Геодезические измерения: виды, классификация и характеристики.

Вид геодезических измерений– классификационная категория геодезических измерений, выделяемая по признаку измеряемой геодезической величины.

Измерения в геодезии являются количественной и качественной основой для изучения Земли, отдельных ее фрагментов, для получения исходной информации при решении всех инженерно-геодезических задач и выполнения топографических работ. Любое измерение выражается количественной характеристикой (величиной угла, длиной линии, превышением, площадью участка местности и т.п.) и имеет качественную сторону, которая характеризует точность полученного результата.

Величины, которые получают в процессе производства геодезических работ, можно классифицировать на измеренные и вычисленные. В первом случае величину получают обычно непосредственно, путем сравнения её с единицей средства измерения, или косвенно, как функцию двух или нескольких непосредственно измеренных величин. Например, площадь прямоугольника может быть получена как произведение его сторон, измеренных непосредственно.

---

Результаты геодезических измерений

Под результатом геодезического измерения подразумевается конечный результат, который получается в процессе всех произведённых измерений и вычислений. Например, конечным результатом может быть высота точки, её плановые координаты, площадь участка и т.п.

Равноточные и неравноточные измерения

Результаты геодезических измерений в своей группе могут быть равноточными и неравноточными.

Если измерения выполнены прибором одного и того же класса точности, по одной и той же методике (программе), в одинаковых внешних условиях, одним и тем же наблюдателем (либо наблюдателями одной квалификации), то такие измерения относят к равноточным. При несоблюдении хотя бы одного из перечисленных выше условий результаты измерений классифицируют как неравноточные.

Примером равноточных измерений могут являться результаты измерений длины одной и той же линии либо линий, примерно равных друг другу, полученные при неизменных условиях внешней среды, одним и тем же измерительным средством (прибором), одними и теми же исполнителями работ, по общей для всех результатов измерений программе.

Если в процессе измерений длины линии, например, светодальномером, изменится температура окружающего воздуха, влажность, давление, то это может привести к получению части неравноточных результатов в общей группе результатов измерений, поскольку при изменении внешних условий может произойти и изменение характеристик измерительного прибора, характеристик прохождения светового луча в атмосфере.

Необходимые и избыточные числа измеренных величин и измерений

Число измеренных величин и число измерений может быть необходимым и избыточным.

При измерении, например, углов в треугольнике число необходимых измеренных величин равно двум, в семиугольнике – шести. Значение третьего (седьмого) угла можно вычислить по сумме двух (шести) измеренных углов. Если необходимо решить плоский треугольник, то дополнительно к измеренным двум углам обязательным является знание длины хотя бы одной из его сторон, в связи с чем число необходимых измеренных величин должно быть равно трём (одно измерение – линейное, два – угловые). Та же задача решается и при выполнении двух линейных измерений и одного угла, заключённого между измеренными сторонами треугольника.

---

Таким образом, числом необходимых измеренных величин является минимально необходимое их число, при котором обеспечивается решение поставленной задачи. Число же измеренных величин, превышающих число необходимых, называется числом избыточных величин. В геодезии, в маркшейдерии принято, но и не только принято, а является обязательным, получать и избыточные величины, что обеспечивает обнаружение грубых погрешностей и промахов, позволяет повысить точность результатов измерений. Поэтому в треугольнике, например, обязательно измеряют все три угла и сравнивают полученную сумму углов с теоретической.

Если сформулировать задачу с точки обеспечения заданной точности измерений, то необходимое число измерений должно обеспечивать заданную точность измерения одной величины или самого результата измерений. Так, в том же треугольнике, каждый из его углов может быть измерен несколько раз. Все избыточные измерения повышают надёжность результатов, а также их точность, но в то же время и увеличивают объём работ, и часто прирост увеличения точности становится экономически нецелесообразным из-за большого числа измерений. Иногда говорят, что числом необходимых измерений, например, горизонтального угла, является одно измерение, остальные – избыточные. Это не всегда так, поскольку, одно измерение не позволяет производить оценку точности и может содержать неконтролируемую грубую погрешность (промах).

Виды геодезических измерений

При геодезических работах основной объём информации получают с помощью геодезических измерений, которые классифицируются следующим образом:

• 
  по назначению;
  
• 
  по точности;
  
• 
  по объёму;
  
• 
  по характеру получаемой информации;
  
• 
  по инструментальной природе получаемой информации;
  
• 
  по взаимозависимости результатов измерений.
  

Классификация по назначению

По своему назначению геодезические измерения бывают:

• 
  угловые;
  
• 
  линейные;
  
• 
  нивелирные (измеряются высоты или превышения);
  
• 
  координатные (измеряются координаты или их приращения);
  
• 
  гравиметрические (измеряют ускорения силы тяжести).
  

В связи с этим сформировались следующие технологические процессы топографо-геодезических работ:

• 
  топографическая съёмка
  
• 
  разбивочные работы
  
• 
  определение деформаций зданий, сооружений, земной коры
  
• 
  триангуляция
  
• 
  трилатерация
  
• 
  полигонометрия
  
• 
  спутниковые измерения
  
• 
  астрономические определения
  
• 
  гравиметрические работы
  
• 
  створные измерения
  

---

В зависимости от типов используемых средств геодезические измерения делят на три группы:

• 
  высокоточные
  
• 
  точные (средней точности)
  
• 
  технические (малой точности)
  

Процесс измерения в геодезии осуществляется при наличии пяти составляющих (факторов):

• 
  объект — что измеряется
  
• 
  субъект — кто измеряет
  
• 
  средство — чем измеряется
  
• 
  метод — как измеряется
  
• 
  внешняя среда — в каких условиях и где измеряется.
  

Конкретное содержание и состояние факторов геодезического измерения определяются условиями, которые могут быть классифицированы по следующим признакам:

По Физическому Исполнению:

прямые измерения, в которых значение измеряемой величины получают непосредственным сравнением с однородной физической величиной (эталоном). Примером прямого измерения служит измерение длины линии рулеткой или мерной лентой;

косвенные измерения, в которых значение определяемой величины получают из вычислений, в которых в качестве исходных используют результаты измерений величин, связанных с определяемой. Например: измерение длины линии светодальномером. В этом случае измеряется непосредственно время прохождения светового сигнала от дальномера до отражателя и обратно, а затем вычисляется длина линии.

По Роду:

• 
  однородные (измерения однородных физических величин)
  
• 
  разнородные (все прочие по отношению к однородным)
  

По Количеству:

• 
  необходимые измерения дают только по одному значению каждой измеряемой величины
  
• 
  дополнительные или избыточные измерения производятся для получения нескольких значений измеряемой величины в целях контроля, исключения грубых погрешностей или повышения качества результатов измерений
  

По Точности:

• 
  равноточные, которые выполняются в одинаковых условиях, т. е. объекты одного и того же рода измеряют исполнители одинаковой квалификации, приборами одного класса, по единой методике, в достаточно схожих по характеру условиях внешней среды
  
• 
  неравноточными считаются измерения, выполняемые в случаях, когда по крайней мере одна из составляющих процесса измерения существенно отличается от аналогичной составляющей других измерений
  

По Физической Природе Носителей Информации:

• 
  визуальная фиксация результатов измерения, когда передача информации в системе «прибор — цель» осуществляется с участием наблюдателя (оператора);
  
• 
  не визуальные измерения в основе своей полностью или частично исключают участие наблюдателя. В этом случае используют средства радиоэлектроники, микропроцессорной техники и др. [2]
  

---